Skillnad mellan AC och DC ström

Huvudskillnad - AC vs DC Current

Elkraft kan levereras antingen som en växelström (AC) eller som en likström (DC). De huvudskillnad mellan växelström och likström är det, I likström strömmar elektroner kontinuerligt i en riktning medan, i växelström svänger elektronerna regelbundet fram och tillbaka.

Vad är DC Current

I likström strömmar elektroner endast i en riktning. En likström kan bildas genom att ansluta två punkter vid olika elektriska potentialer med en ledare. Elektroner kommer sedan att strömma från den mer negativa potentialen mot den mindre negativa potentialen, så länge som potentialerna bibehålls. Till exempel, om vi ansluter två punkter till elektriska potentialer -2 V och -5 V, kommer elektroner att strömma från -5 V-änden till -2 V-änden.

Av historiska skäl Riktning av nuvarande tas i motsatt riktning mot elektronflödesriktningen. Strömriktningen i det ovanstående exemplet är från -2 V till -5 V. Det finns inget som strömmar i den här riktningen: det är bara en konvention.

Vad är AC ström

I växelström svänger elektronerna fram och tillbaka. Bostäder drivs vanligtvis av växelströmmar. Här är en ledare kopplad mellan en potential som periodiskt ändrar sitt värde och en potential som stannar vid 0 V. Den varierande potentialen ändrar sitt värde mellan positiva och negativa värden så att elektronerna i ledaren görs för att åka fram och tillbaka. Den potentiella skillnaden som appliceras över ledaren varierar sedan sinusformigt:

Hur spänningen varierar med tiden i AC (blå) och DC (röd) kretsar

Den flesta elektronisk utrustning arbetar med likström. Ofta måste växelströmmen från matningen omvandlas till likström innan enheten kan utnyttja strömmen. De huvudorsaken för att använda växelström för överföring (snarare än DC) är det historiskt sett, det var lätt att ändra spänningen i växelström med hjälp av en transformator. Detta innebar att el kunde överföras över stora avstånd vid högspänning och liten ström. När el överförs med en mindre ström är strömförlusten vid överföring betydligt lägre. När man levererar el till bostäder kan en transformator användas för att enkelt konvertera den mindre strömmen med en högspänning i överföringsledningarna till en större ström med en mindre spänning som används i hem.

Eftersom strömmen kontinuerligt oscillerar kommer strömmen som släpps över vilken som helst enhet som är ansluten till en växelström, också att ändras periodiskt. För alternerande strömmar kan emellertid spänningen karakteriseras av ett enda nummer som kallas RMS-spänning (RMS). För en sinus- AC-ström, kan RMS-spänningen ges i maxspänningen () som:

Röda medelstorlek (RMS) spänning och maximal (topp) spänning för sinusformad spänning

Ofta beräknas kraften som släpps av en komponent med användning av RMS-spänningen. RMS-spänningen och frekvensen (hur många gånger strömmen vänder riktning per sekund) varierar från land till land. Vanligtvis används RMS-spänningar på 230 V, med en frekvens på 50 Hz. I USA levereras strömmen med en RMS-spänning på 120 V vid en frekvens på 60 Hz.

AC vs DC: Strömkriget

I slutet av 1800-talet förespråkade Thomas Edison att använda likström för att överföra elektricitet. Men Nikola Tesla och George Westinghouse var övertygade om AC-strömens fördelar för långdistansöverföring. Konkurrensen mellan de två grupperna kallades "Strömkriget". Det sägs att Edison gick i stor utsträckning för att göra AC ström impopulär, inklusive att döda djur med växelströmsström för att få folk att känna att det är farligt. Men i slutändan triumfas växelströmsströmmen och flertalet överföringar görs idag med hjälp av växelström. Överföring av DC kan emellertid vara relativt mycket billigare och det är inte svårt att ändra spänningen i likström. Därför används även högspänningsströmströmmar ibland för att överföra effekten.

Strömmarkretsen: Edison (vänster) ville distribuera el med DC, medan Tesla (höger) ville distribuera el med AC.

Skillnad mellan AC och DC ström

Flöde av laddningsbärare

I Likström, laddningsbärare strömmar endast längs en riktning.

I Växelström, laddningsbärare strömmar fram och tillbaka.

Variation av makt

I Likström, kraften som släpps över en belastning förblir nästan konstant.

I Växelström, kraften som släpps över en belastning varierar kontinuerligt.

kablage

Likström kan överföras med endast två kablar.

Växelström (3-fas) behöver 3 kablar att sända.

Image Courtesy:

"Thomas Alva Edison, tre fjärdedels längdporträtt, sittande, vänd mot framsidan" av Louis Bachrach, Bachrach Studios, återställd av Michel Vuijlsteke (Förenta staternas bibliotek för kongressens utskrifter och bilder dividerar digitalt ID cph.3c05139) [Public Domain], via Wikimedia Commons

"En fotografisk bild av Nikola Tesla (1856-1943) vid 34 års ålder." Av Napoleon Sarony (postkort (radiographics.rsna.org)) [Public Domain], via Wikimedia Commons